小城镇污水处理设施建设与运行问题分析

马 威 陈海清

（1.重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司，重庆 401122；2.林同棪国际工程咨询 （中国） 有限公司，重庆 401121）

改革开放以来，尤其是进入21世纪以后，我国的城镇化进程不断加快。在1978～2000年的20多年时间内，全国的建制镇从2 178个增加到20 312个，目前，全国不同规模和性质的小城镇 （建制镇、集镇） 已达48 000多个[1]。在小城镇数量和规模不断扩大的同时，由于小城镇基础设施建设滞后引发的环境问题也日益严峻。

据有关研究显示，我国小城镇95%的生活污水未经处理就直接排放，造成了90%以上小城镇的水体环境受到不同程度的污染，78%的城镇河段不宜作饮用水，50%的城镇地下水受到污染[2]。一个重要原因就是我国的小城镇污水处理率低下，据统计，我国约95%以上的小城镇均未建立污水处理设施，小城镇生活污水处理率不足10%，乡镇或村办工业企业生产污水处理达标率仅为30%[3]。

一般说来，小城镇污水处理设施的处理规模多在1×104m3/d以下。文章对处理规模小于1×104m3/d的482座小城镇污水处理设施的建设运行情况，以及设施采用污水处理技术的情况进行了统计分析，为今后我国小城镇污水处理设施的建设，以及在建设设计时选取污水处理工艺起到一定的指导意义。

1 我国小城镇污水处理设施的运行情况

我国小城镇污水处理设施建设虽已初见规模，但实际运行情况却不尽人意。《建设部关于加强城镇污水处理厂运行监管的意见》 （建城[2004]153号） 规定：城镇污水处理厂投入运行后的实际处理负荷，在一年内不低于设计能力的60%，三年内不低于设计能力的75%。根据这一规定对已建成投运的小城镇污水处理设施的运行情况进行统计，统计结果见图2。2010年，建成投运小城镇污水处理设施160座，其中，实际处理负荷不低于60%设计能力的有116座，达标率为72.50%；2008年、2009年，建成投运小城镇污水处理设施48、211座，实际处理负荷不低于75%设计能力的有19、86座，达标率均只有60%左右；2007年的达标率为50%，而2005年及以前的达标率仅为43.48%，只有2006年建成投运的小城镇污水处理设施的达标情况较好，为91.67%。此外，482座小城镇污水处理设施中有84座实际处理负荷不足设计处理负荷的50%，占全部设施的17.43%。

图1 我国小城镇污水处理设施实际处理负荷达标情况

上述数据反映出我国小城镇污水处理设施存在运行率严重低下的问题，在给小城镇带来沉重的财政负担后却不能发挥应有的环保效益，不仅造成国家资源与资金的严重浪费，也给我国蓬勃发展的小城镇污水处理事业带来了一定的负面影响。造成这一问题的原因有：（1） 小城镇的污水收集排放系统不健全，一定程度上滞后于小城镇污水处理设施建设，导致相当一部分小城镇污水未能被管网收集至污水处理设施。 （2） 小城镇实际污水水量确定困难，设计人员在设计时出于种种考虑往往倾向于放大设计处理水量。 （3）在设计建设小城镇污水处理设施时选取的工艺不合适，建成后运行管理不善，造成设施运行困难，不能满负荷运行。

针对上述原因，提出解决途径有：（1） 在建设小城镇污水处理设施之前先行完善小城镇的污水收集排放系统，也可先行建设符合现阶段小城镇污水排放规模的污水处理设施，并预留工艺升级以及规模扩大的余地；（2） 依靠周边城市污水厂、水务集团、高校等单位的专业人员以及相关仪器建立污水水质水量监测工作体系，并着手研究适合确定小城镇污水处理设施实际污水量的方法，如建立小城镇水质水量等相关数据的数据库，以备研究参考之用；（3） 在设计建设小城镇污水处理设施时，根据实际情况谨慎选择污水处理工艺，同时，加强设施管理运行人员的培养以及管理，建立和完善适宜于小城镇污水处理设施的运行管理及人员培训制度。

2 我国小城镇污水处理设施应用污水处理工艺的情况

2.1 我国小城镇污水处理设施应用污水处理工艺的基本情况

我国已建成投运的小城镇污水处理设施除了少数几个采用微波化学、硅藻土等物化处理工艺外，绝大多数采用的是二级生化处理工艺，其主体处理工艺类型包括氧化沟、A/A/O/ （A/O） 工艺、人工湿地、CASS/CAST工艺、曝气生物滤池 （BAF） 和SBR工艺，这六大类工艺覆盖了全国79.67%以上的小城镇污水处理设施的主体工艺类型。我国各规模污水处理设施处理工艺分布情况对比见图2。

图2 我国各规模污水处理设施处理工艺分布情况

2.2 主要污水处理工艺的设计处理规模分布情况

统计发现，我国已建成投运的482座小城镇污水处理设施所采用的上述六大类工艺在设计规模上表现出各自独特的分布规律 （见图3）。

图3 各处理工艺设计规模分布情况

其中，采用氧化沟、CASS/CAST和SBR工艺的小城镇污水处理设施的设计规模绝大部分大于0.6万t （日处理量，下同），分别占到各自的总数的93.62%、84.75%和90%。而采用人工湿地工艺的设施则恰好相反，其设计规模绝大部分不大于0.1万t，占采用人工湿地工艺全部设施的81.54%。采用A/A/O/ （A/O） 和BAF工艺的设施的设计规模则出现两极分化现象，其中，采用A/A/O/ （A/O） 工艺的设施的设计规模不大于0.1万t的占29.67%，大于0.6万t的占57.14%；采用的BAF工艺的则分别为53.33%和37.78%。

结合前文所述，分析相关数据可知：在建设较大规模的小城镇污水处理设施时可优先考虑CASS/CAST工艺，当允许间断进水或设置调节池后可以考虑SBR工艺。在处理低氮低磷，尤其是低磷污水时，可以考虑氧化沟工艺。此外，如果小城镇地形、土地条件允许，A/A/O工艺也是不错的选择。在建设较小规模的小城镇污水处理设施时，可以考虑人工湿地，如果允许间断进水或设置调节池后可选用SBR工艺，如果污水中磷含量较低，BAF工艺较为适合。

3 结语

（1） 我国小城镇污水处理设施建设虽已初见规模，但实际运行情况却不尽人意。其中，2006年建成投运的小城镇污水处理设施实际处理负荷占设计能力比例的达标情况最好，为91.67%，2010年次之，为72.50%，其余年份均在60%左右及以下，并且全部设施中有17.43%的设施实际处理负荷不足设计处理负荷的50%；

（2） 2010年12月之前建成投运的小城镇污水处理设施主要处理工艺为氧化沟工艺、A/A/O/ （A/O） 工艺、人工湿地、CASS/CAST工艺、曝气生物滤池 （BAF） 工艺和SBR工艺，占全部的79.67%，其中，前四大类工艺占64.11%；

（3） 建设较大规模的小城镇污水处理设施时，CASS/CAST工艺适用性最高，之后根据不同情况选用A/A/O、氧化沟、A/O和SBR工艺。在建设较小规模的小城镇污水处理设施时，则优先考虑人工湿地，其次是SBR和BAF工艺。